HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN BẰNG BỂ LỌC SINH HỌC HIẾU KHÍ NGẬP NƯỚC

- Nghiên cứu na ̀ y được thực hiện trên hai mô hình bể lọc sinh học hiê ́ u khı ́ giá thể ngập nước vận ha ̀ nh theo hai nguyên tắc khí - nước cùng chiều và khí - nước ngược chiều.
- x ử ly ́ cao hơn loại khı ́ n ướ c cu ̀ ng chiều.
- Ở thời gian lưu 8 giờ, tải nạp chất hữu cơ 0,0066 kg BOD/m 2 *ngày, bể lọc sinh học có dòng khí - nước ngược chiều cho hiê u ̣ suâ ́ t loại bo ̉ COD, BOD 5 , TKN, va ̀ TP lần lượt la .
- Nô ̀ ng độ ca ́ c chất ô nhiễm trong n ướ c tha ̉ i đầu ra đạt qui chuẩn xa ̉ tha ̉ i của QCVN 11:2018/BTNMT va ̀ QCVN 40:2011/BTNMT (cột A)..
- Chế biến thủy sản là một trong những ngành công nghiệp mũi nhọn của nước ta, theo Tổng cục Thống kê Việt Nam (2014), vào năm 2013 toàn quốc có 570 cơ sở chế biến thủy sản với quy mô công nghiệp và hàng nghìn cơ sở chế biến gia công.
- (2011) đã giới thiê ̣u các qui trı̀nh xử lý tiêu.
- Tuy nhiên, viê ̣c sử du ̣ng bể bùn hoa ̣t tı́nh có mô ̣t nhược điểm là tốn nhiều diê ̣n tı́ch và vấn đề bùn khối khó lắng trong quá trı̀nh vâ ̣n hành.
- Nước thải sử du ̣ng trong các thı́ nghiê ̣m là nước thải trong quá trı̀nh chế biến cá tra được lấy từ hố thu nước tập trung của Công ty Cổ phần Thủy sản Mekong (Khu công nghiệp Trà Nóc 1, thành phố Cần Thơ) vào những thời điểm tập trung các hoạt động cắt tiết, ngâm và fillet (là thời điểm nước thải có nồng đô ̣ chất hữu cơ cao nhất).
- sử dụng trong mô hı̀nh là ống luồn điện Polyvinyl Chloride - PVC (được sản xuất bởi Công ty TNHH SXTM Nguyên Tiến Phát, 1162/1A Tỉnh lộ 10, Phường Tân Tạo, Quận Bình Tân, TP.
- Mô hı̀nh có hı̀nh tru ̣ vuông đứng, mỗi ca ̣nh 0,15 m..
- Chiều cao của mô hı̀nh là H = 1,2 m, trong đó chiều cao công tác là H ct = 1,15 m..
- Thể tích tổng cộng của mô hı̀nh là V = 27 L và thể tı́ch làm viê ̣c là 26 L..
- Bể LSH có dòng khí - nước cùng chiều hoạt động theo kiểu nước thải và không khı́ được cung cấp vào mô hı̀nh theo hướng từ dưới lên qua lớp vật liệu làm giá thể cho vi sinh vâ ̣t, sau đó chảy tràn qua máng thu ra ngoài.
- Bể LSH có dòng khí - nước ngược chiều hoạt động theo chu trình nước thải được cung cấp từ trên xuống, không khı́ được cung cấp từ dưới lên, nước thải sau xử lý theo van xả ở phần dưới của mô hı̀nh chảy ra ngoài (Hình 1).
- Hai bình Mariotte để cung cấp nước thải vào mô hı̀nh ở lưu lượng ổn đi ̣nh..
- Giá thể sử du ̣ng trong thı́ nghiê ̣m là ống luồn dây điện PVC được cắt thành từng đoa ̣n dài 2,5 cm, giá thể chiếm mô ̣t cô ̣t cao 0,7 m.
- Các đă ̣c điểm của giá thể được trı̀nh bày trong Bảng 1..
- nước ngược chiều (trái) và khı.
- nước cùng chiều (phải).
- 2.3 Các bước tiến hành nghiên cứu Nghiên cứu được tiến hành qua các bước:.
- năng phân hủy sinh ho ̣c và mức đô ̣ phù hợp của viê ̣c áp du ̣ng biê ̣n pháp xử lý sinh ho ̣c, đồng thời làm cơ sở để lựa cho ̣n mốc thời gian lưu nước để.
- tiến hành thı́ nghiê ̣m..
- Vâ ̣n hành mô hı̀nh để ta ̣o màng sinh ho ̣c trên các giá thể, theo dõi đến khi mô hı̀nh hoa ̣t đô ̣ng ổn đi ̣nh..
- Tiến hành thı́ nghiê ̣m với mốc thời gian lưu nước đã lựa cho ̣n, lấy mẫu liên tiếp trong 03 ngày để đánh giá hiê ̣u quả xử lý ở mốc thời gian lưu nước này..
- Dựa trên kết quả của thı́ nghiê ̣m trước quyết đi ̣nh tăng hoă ̣c giảm thời gian lưu nước và tiến hành tiếp thı́ nghiê ̣m nhằm tı̀m ra thời gian lưu ngắn nhất mà mô hı̀nh có thể xử lý nước thải đa ̣t các tiêu chuẩn xả thải hiê ̣n hành..
- Các kết quả phân tı́ch các chı̉ tiêu cần thiết được trı̀nh bày trong Bảng 2..
- Kết quả phân tích cho thấy pH của nước thải nằm trong khoảng trung tı́nh và dao đô ̣ng rất ı́t .
- Nồng đô ̣ SS khoảng mg/L cao hơn mức phù hợp để đưa vào hê ̣ thống xử lý.
- lý sơ cấp để loa ̣i bỏ bớt SS trước khi đưa vào mô hı̀nh..
- Như vâ ̣y, nước thải chế biến cá tra thı́ch hợp cho quá trình xử lý sinh học, tuy nhiên do lượng N và P cao hơn nhiều so với mức cần thiết nên phải cho ̣n các hê ̣ thống có.
- hiê ̣u quả xử lý N và P cao để nồng đô ̣ các chất này sau khi xử lý không vượt ngưỡng cho phép.
- Thêm vào đó, nồng đô ̣ BOD 5 trong nước thải khá cao mg/L), do đó, cần phải có mô ̣t thời gian lưu nước đủ dài để có thể đưa nồng đô ̣ chất hữu cơ và các dưỡng chất này xuống dưới ngưỡng cho phép.
- Từ các lý do này thời gian lưu nước (HRT) là 8 giờ được cho ̣n làm mốc để tiến hành thı́.
- Sau khi đámh giá khả năng phân hủy sinh ho ̣c của nước thải, mô hı̀nh được vâ ̣n hành liên tu ̣c trong 8 giờ bằng nước thải của nhà máy đã qua lo ̣c bằng vải để loa ̣i bớt mỡ và chất rắn lơ lửng.
- Khi thấy trên giá thể xuất hiê ̣n mô ̣t lớp màng màu vàng sâ ̣m, tiến hành lấy mẫu đầu vào và đầu ra của mô hı̀nh để phân tı́ch COD nhằm đánh giá nhanh hiê ̣u quả xử lý và xem hê ̣ thống đã hoa ̣t đô ̣ng ổn đi ̣nh hay chưa.
- Kết quả phân tı́ch nồng độ COD đầu vào và đầu ra của hai mô hình trong 7 ngày liên tiếp từ ngày được trı̀nh bày trong Bảng 3..
- Các số liê ̣u trong Bảng 3 cho thấy hiê ̣u suất loa ̣i bỏ COD của hai mô hı̀nh tăng dần theo thời gian và.
- Điều này có thể do trong các ngày đầu lớp màng sinh ho ̣c chưa đủ dày, mâ ̣t đô ̣ vi khuẩn còn thấp nên hiê ̣u quả xử lý thấp, đến các ngày cuối màng sinh ho ̣c đã đủ dày, mâ ̣t đô ̣ VSV cao nên hiê ̣u suất loa ̣i bỏ COD cao và duy trı̀.
- ở mức ổn đi ̣nh gần 97% đối với mô hình LSH có dòng khí - nước ngược chiều và gần 95% đối với mô hı̀nh khı.
- nước cùng chiều.
- Điều này mô ̣t lần nữa khẳng đi ̣nh bể LSH hiếu khı́ ngâ ̣p nước thı́ch hơ ̣p để xử lý nước thải chế biến cá tra và thời gian lưu nước 8 giờ là thời gian lưu phù hợp để tiến.
- hành thı́ nghiê ̣m chı́nh thức..
- Tiếp tu ̣c vâ ̣n hành hai mô hình LSH với thời gian lưu nước là 8 giờ, ghi nhâ ̣n, tı́nh toán các thông số trong quá trı̀nh vâ ̣n hành, thu mẫu nước thải đầu vào và phân tı́ch các chı̉ tiêu ô nhiễm chủ.
- yếu để đánh giá hiê ̣u quả xử lý của mô hı̀nh.
- Các thông số vâ ̣n hành 02 mô hı̀nh này được trı̀nh bày trong Bảng 4..
- Bảng 4: Các thông số vâ ̣n hành mô hı̀nh ở HRT 8 giờ.
- Lưu lươ ̣ng nước na ̣p vào bể: 0,078 m 3 /ngày.
- Trong Hı̀nh 2 các chı̉ tiêu ô nhiễm của nước thải đầu ra được so sánh với QCVN 11:2008/.
- chı̉ tiêu SS không so sánh với qui chuẩn vı̀ đây là mẫu lấy ở đầu ra của mô hı̀nh LSH, chưa qua lắng thứ cấp;.
- các chỉ tiêu TKN và N-NO 3 - đươ ̣c đo đa ̣c để theo dõi sự chuyển hóa ni-tơ trong hê ̣ thống..
- Về tổng thể ở HRT 8 giờ, hai mô hình LSH đạt hiệu suất xử lý rất cao và mô hı̀nh LSH khı.
- nước ngươ ̣c chiều có hiê ̣u quả xử lý cao hơn mô hı̀nh LSH khı.
- nước cùng chiều, nồng đô ̣ các chất ô nhiễm đầu ra của mô hı̀nh này đa ̣t QCVN loại A, còn mô hı̀nh LSH khı.
- nước cùng chiều có chı̉.
- QCVN và trong khoảng thı́ch hợp cho VSV hoa ̣t đô ̣ng.
- So với pH đầu vào, pH của nước thải đầu ra tăng do quá trı̀nh su ̣c khı́ đã kéo theo CO 2 trong nước thải bay vào khı́ quyển, làm cho pH tăng;.
- ngoài ra có thể do khi lớp màng sinh ho ̣c phát triển dày, ô-xy trong nước khuếch tán vào trong màng sẽ giảm xuống dưới 1 mg/L ta ̣o điều kiê ̣n cho quá trình khử ni-trát NO 3 - thành N 2 , và tạo môi trường kiềm làm tăng pH.
- Đô ́ i v ớ i châ ́ t h ữ u cơ: nồng đô ̣ các chất hữu cơ (phản ánh qua nồng đô ̣ BOD 5 và COD) trong nước thải đầu vào rất cao và có biến động lớn, nhưng trong nước thải đầu ra giảm đáng kể và tương đối ı́t biến đô ̣ng.
- nước ngược chiều thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa ( p<0,05 ) so với COD, BOD 5 sau xử lý của mô hình LSH khı.
- nước cùng chiều..
- kết quả phân tích cho thấy nồng độ TKN trong nước thải đầu vào khá cao và ı́t biến động, nồng độ ni-trát trong nước thải đầu vào thấp, điều này là do ni-tơ trong nước thải đầu vào chủ yếu nằm trong các hợp chất hữu cơ và.
- Trong quá trı̀nh phân hủy sinh ho ̣c ni-tơ trong các hợp chất hữu cơ bi ̣ chuyển hóa đầu tiên thành NH 4.
- sau đó NH 4 + tiếp tu ̣c bi ̣ ô-xy hóa thành NO 3.
- và nếu trong bể có các khu vực thiếu khı́.
- (anoxic) thı̀ NO 3 - sẽ bi ̣ khử thành khı́ N 2 .
- Hı̀nh 2 cho thấy nồng đô ̣ TKN và NH 4 + trong nước thải đầu ra đều giảm ma ̣nh so với đầu vào, điều này cho thấy quá trı̀nh ni-trát hóa diễn ra rất ma ̣nh chẳng những nó chuyển hóa lượng NH 4 + có sẵn trong nước thải còn chuyển hóa luôn các NH 4 + ta ̣o thành từ quá trı̀nh chuyển hóa các ni-tơ trong hợp chất hữu cơ.
- tốc đô ̣ tăng trưởng châ ̣m bám vào màng sinh ho ̣c, do đó thời gian tồn lưu của chúng trong bể đủ lớn để phát triển.
- Thêm vào đó trong các bể LSH ngâ ̣p nước này các vi khuẩn ni-trát hóa thường xuất hiê ̣n ở phần dưới của khối giá thể, nơi ô-xy được cung.
- Các kết quả phân tích thống kê cho thấy nồng độ TKN và NH 4 + đầu ra của mô hình khí - nước ngược chiều thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa (p<0,05 ) so với nồng độ TKN và NH 4 + đầu ra của mô hı̀nh khí - nước cùng chiều.
- Trong khi đó nồng độ NO 3 - đầu ra của mô hình khí - nước ngược chiều cao hơn và khác biệt có ý nghĩa (ở mức 5%) so với nồng độ NO 3 - đầu ra của mô hı̀nh khí - nước cùng chiều.
- chuyển hóa ni-tơ của mô hı̀nh khı.
- tuy nhiên sau này các nhà máy sử du ̣ng thêm sodium tripolyphosphate trong qui trı̀nh chế.
- biến thủy sản thı̀ nồng đô ̣ phốt-pho trở thành mô ̣t vấn đề cần quan tâm và theo qui đi ̣nh TP được kiểm soát bởi QCVN 40:2011/BTNMT.
- Tổng phốt-pho trong nước thải đầu ra của 02 mô hı̀nh đều đa ̣t loa ̣i A QCVN 40:2011/BTNMT.
- Kết quả phân tích cho thấy tổng phốt-pho của nước thải đầu ra của mô hình khí - nước ngược chiều thấp hơn nhưng không khác biệt có ý nghĩa (p>0,05 ) so với mô hı̀nh khı.
- Thı́ nghiê ̣m này được tiến hành nhằm xác đi ̣nh xem viê ̣c giảm thời gian lưu nước có thể.
- duy trı̀ chất lượng nước sau xử lý đa ̣t QCVN 11:2008/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT (cột A) hay không.
- Thời gian lưu nước của mô hı̀nh trong thı́ nghiê ̣m này được cho ̣n 7 giờ.
- Các thông số vâ ̣n hành mô hı̀nh ở HTR 7 giờ được trı̀nh bày trong Bảng 5..
- Bảng 5: Các thông số vâ ̣n hành mô hı̀nh ở HRT 7 giờ.
- Lưu lươ ̣ng nước na ̣p vào bể: 0,09 m 3 /ngày.
- Các số liê ̣u trong Bảng 5 cho thấy tuy tải lượng na ̣p nước tăng, HRT ngắn hơn, nhưng tải lượng na ̣p BOD 5 la ̣i giảm và tải lượng na ̣p COD chı̉ tăng nhe.
- Về tổng thể ở HRT 7 giờ, hai mô hình LSH đạt hiệu suất xử lý vẫn còn cao và mô hı̀nh LSH.
- nước ngược chiều vẫn cho hiê ̣u quả xử lý cao hơn mô hı̀nh LSH khı.
- Tuy nhiên, nồng đô ̣ các chất ô nhiễm đầu ra của mô hı̀nh khı́ nước ngược chiều chı̉ đa ̣t QCVN loại A ở.
- các chı̉ tiêu pH, BOD 5 và NH 4.
- còn mô hı̀nh LSH khı.
- Kết hơ ̣p với các thông số vâ ̣n hành cho thấy tuy tải lượng na ̣p BOD 5 giảm, tải na ̣p COD chı̉ tăng nhe.
- giảm là do ở thời gian lưu ngắn hơn các hoa ̣t đô ̣ng của VSV trong bể không ki ̣p đưa nồng đô ̣ chất hữu cơ và dưỡng chất xuống dưới ngưỡng tối đa cho phép..
- Các kết quả cho thấy diễn biến về nồng đô ̣ các chất ô nhiễm trước và sau xử lý giống như ở thı́.
- Nồng đô ̣ COD, BOD 5 , TKN, NH 4 + của mô hı̀nh khı.
- nước ngược chiều thấp hơn của mô hı̀nh khı.
- nước cùng chiều và.
- Mô hı̀nh khı.
- nước ngươ ̣c chiều vẫn cho hiê ̣u quả cao hơn về viê ̣c ni- trát hóa nước thải, nồng đô ̣ ni-trát của nước thải đầu ra của mô hı̀nh này cao hơn và khác biê ̣t có ý.
- nghı̃a ( p<0,05 ) so với mô hı̀nh khı.
- Nồng đô ̣ TP đầu ra của hai mô hı̀nh khác.
- dõi, vı̀ vâ ̣y không tiến hành thêm các thı́ nghiê ̣m ở.
- ngâ ̣p nước có dòng khı.
- Nghiên cứu các biê ̣n pháp xử lý sơ cấp hiê ̣u quả để loa ̣i bỏ bớt SS và chất hữu cơ trong nước thải và tiến hành các thực nghiê ̣m xử lý nước thải đã qua các biê ̣n pháp sơ cấp này.